Coloides En nuestra vida cotidiana tenemos contacto con mezclas como la leche, el queso, la mantequilla, la mayonesa, el merengue, las pinturas líquidas,

Presentación del tema: "Coloides En nuestra vida cotidiana tenemos contacto con mezclas como la leche, el queso, la mantequilla, la mayonesa, el merengue, las pinturas líquidas,"— Transcripción de la presentación:

1 Coloides En nuestra vida cotidiana tenemos contacto con mezclas como la leche, el queso, la mantequilla, la mayonesa, el merengue, las pinturas líquidas, las gelatinas, etcétera. A este tipo de mezclas se les conoce como coloides. En química un coloide, suspensión coloidal o dispersión coloidal es un sistema físico-químico formado por dos o más fases; el componente que se encuentra en mayor cantidad, normalmente en forma líquida, se le denomina fase dispersora (en lugar de solvente como en las soluciones), y en lugar de soluto se utiliza el término fase dispersa en forma de partículas; por lo general sólidas; se encuentra en menor proporción que la fase dispersora. Las partículas que forman la fase dispersa tienen un tamaño aproximado de 10 a veces mayor que el de los átomos o moléculas de la fase dispersora.

2 Coloides El nombre de coloide proviene de la raíz griega kolas que significa que puede pegarse. Este nombre hace referencia a una de las principales propiedades de los coloides: su tendencia espontánea a formar coágulos.

3 Coloides Fase dispersa Fase dispersora Nombre Ejemplo Sólido Líquido
Aunque el coloide por excelencia es aquel en el que la fase dispersora es un líquido y la fase dispersa se compone de partículas sólidas, pueden encontrarse coloides cuyos componentes se encuentran en otros estados de agregación, es decir, la fase dispersa puede ser un líquido, un sólido o un gas, así como la fase dispersora también puede ser líquida, sólida o gaseosa. En la siguiente tabla se recogen los distintos tipos de coloides según el estado de sus fases dispersora y dispersa: Fase dispersa Fase dispersora Nombre Ejemplo Sólido Líquido Gel o sol Gelatina Gas Aerosol Humo Emulsión Crema Aerosol líquido Niebla Emulsión sólida Manteca Espuma sólida Esponja Espuma líquida Crema de afeitar Mezcla Aire

4 Coloides Actualmente, y debido a sus aplicaciones industriales y biomédicas, el estudio de los coloides ha cobrado una gran importancia dentro de la fisicoquímica y de la física aplicada. Así, numerosos grupos de investigación de todo el mundo se dedican al estudio de las propiedades ópticas, acústicas, de estabilidad y del comportamiento de los coloides. Por lo general, el estudio de los coloides es experimental, aunque también se realizan grandes esfuerzos en estudios teóricos, así como en desarrollo de simulaciones informáticas de su comportamiento. En la mayor parte de los estudios sobre el comportamiento de los coloides, las teorías tan sólo reproducen la realidad de manera cualitativa, pero el acuerdo cuantitativo sigue sin ser completamente satisfactorio.

5 Coloides Clasificación de los coloides: 1.- De acuerdo a su composición química, los coloides se pueden clasificar en: a) orgánicos b) Inorgánicos 2.- De acuerdo a la forma de la partículas que los forman, los coloides se clasifican en: a) Esféricos: las partículas son en forma de globo más o menos compactas; las dispersiones de plásticos y caucho en agua (látex), son casi esféricas. b) Lineales: son unidades largas y fibrosas. La forma de las partículas coloidales influye en su comportamiento aunque sólo puede determinarse de manera aproximada, en la mayoría de los casos puede ser muy compleja.

6 Coloides 2.- De acuerdo al tamaño de las partículas que los componen, los coloides se pueden clasificar en: a) Moleculares: Las partículas de los coloides moleculares son macromoléculas sencillas y su estructura es esencialmente la misma que la de estructura de pequeñas moléculas, los átomos están unidos por ligaduras químicas verdaderas, a estos coloides moleculares se los llama coloides verdaderos. A este grupo de coloides moleculares pertenece la mayoría de los coloides orgánicos de almidón, cloruro de polivinilo (PVC), caucho. b) Micelares: La estructura de los coloides micelares es distinta, las partículas de estos no son moléculas, sino conglomerados de muchas moléculas pequeñas o grupos de átomos que son mantenidos juntos por fuerzas de cohesión. Muchos coloides inorgánicos, emulsiones, jabones y detergentes, forman coloides micelares.

7 Coloides 3.- De acuerdo a la afinidad de la fase dispersa por la fase dispersora, los coloides se pueden clasificar en: a) Liofóbico significa “no gustar de o temer a un líquido”; en los coloides liofóbicos no hay afinidad entre las partículas (fase dispersa) y el solvente (fase dispersora). Si el agua es el solvente, se utiliza el nombre hidrófobo. Los coloides hidrofóbicos no pueden existir sin la presencia de “agentes emulsionantes” o “sustancias emulsivas” que recubran las partículas de la fase dispersa e impidan la coagulación en una fase separada. La leche y la mayonesa son ejemplos de una fase hidrofóbica que permanece suspendida con ayuda de un agente emulsionante (la grasa de la leche en el primer caso y el aceite vegetal en el segundo).

8 Coloides La leche es un coloide que contiene pequeñas partículas de grasa dispersas en agua. Esto es posible gracias a la presencia de la caseína, la proteína más abundante en la leche, la cual actúa como emulsificante; esto es, la caseína es una sustancia que permite que la grasa y el agua, dos líquidos inmiscibles (que no se mezclan) permanezcan juntos y no se separen. En la mayonesa, el aceite se dispersa en el agua a través de la yema de huevo que actúa como emulsificante. El uso de emulsificantes, como la caseína en el caso de la leche, resulta muy útil en nuestra vida cotidiana.

9 Coloides b) Liofílico: significa “gustar de un líquido”, en este tipo de coloides hay interacción entre las partículas y el solvente. Este tipo de coloides es mucho más estable que los coloides liofóbicos. Para el caso de los coloides en agua se utiliza el término hidrofílico. Las proteínas, como la hemoglobina, portadora del oxígeno, forman coloides hidrofílicos cuando están suspendidas en disoluciones acuosas de los fluidos biológicos como el plasma sanguíneo. En el organismo humano, las grandes moléculas que son sustancias tan importantes como las enzimas y los anticuerpos, se conservan en suspensión por su interacción con las moléculas de agua que las rodean. Otros ejemplos de éstos coloides (liofílicos) son la albúmina (proteína del huevo), glicógeno, hule, etc. La mayoría de los coloides inorgánicos son hidrofóbicos, mientras que la mayoría de los coloides orgánicos son liofílicos.

10 Coloides Efecto Tyndall: es el fenómeno que ayuda por medio de la dispersión de la luz (fenómeno de separación de la luz blanca en los colores que la componen) a determinar si una mezcla homogénea es realmente una solución o un coloide. Recibe su nombre por el científico irlandés John Tyndall. Por ejemplo, el efecto Tyndall es notable cuando los faros de un automóvil se usan en la niebla. La luz con menor longitud de onda se dispersa mejor, por lo que el color de la luz esparcida tiene un tono azulado. La luz que reciben las partículas es desviada de la trayectoria inicial y se hacen visibles las partículas. También por este mismo efecto el cielo se percibe azul. La luz del sol es dispersada por la atmósfera, en mayor medida por la región del espectro electromagnético que corresponde al azul.

11 Coloides Las soluciones verdaderas son claras y transparentes y no es posible distinguir ni macroscópica ni microscópicamente sus partículas disueltas de la fase dispersora. En cambio, las dispersiones groseras presentan un aspecto turbio que se debe a la facilidad con que se visualizan las partículas suspendidas en el medio líquido. En cuanto a las dispersiones coloidales, si bien aparecen perfectamente claras en el microscopio, al ser examinadas de una manera especial se comportan de forma muy singular.

12 Coloides Cuando un rayo luminoso atraviesa un recipiente transparente que contiene una solución verdadera, es imposible visualizarlo a través de ella, pero si dicho rayo penetra en una habitación oscurecida, su trayectoria estará demarcada por una sucesión de partículas que, al reflejar y refractar las radiaciones luminosas, se conviertan en centros emisores de luz. Con las soluciones coloidales pasa exactamente lo mismo; sus micelas (conglomerado de muchas moléculas pequeñas) gozan de la propiedad de reflejar y refractar la luz. De este modo, el trayecto que sigue el rayo luminoso en una solución coloidal es visualizado gracias a las partículas coloidales, convertidas en centros emisores de luz.

13 Coloides Este fenómeno se conoce con el nombre de Efecto Tyndall y es tanto más intenso cuanto menor sea la longitud de onda del rayo incidente; de ahí que del conjunto de los colores que constituyen el espectro solar, el azul y el violeta son los preferentemente difractados, lo que explica el color azul que tienen la atmósfera y el mar. Asimismo, es tanto más pronunciado cuanto mayor sea el tamaño de las partículas coloidales.

14 Coloides Ademas del efecto Tyndall, los coloides presentan otras propiedades muy particulares como lo son: a) Movimiento browniano: al observar un coloide al ultramicroscopio, se puede detectar un movimiento de partículas rápido, caótico y continuo; esto se debe al choque de las partículas dispersas con las del medio (fase dispersora); a este fenómeno se le denomina movimiento browniano. b) Adsorción: Los coloides son excelentes adsorbentes debido al tamaño pequeño de las partículas y a la superficie grande (porosidad). Ejemplo: el carbón activado tiene gran adsorción, por tanto, se usa en los extractores de olores, procesos de filtración, etc.

15 Coloides Importancia de los coloides: a) Todos los tejidos vivos son coloidales. b) El suelo en parte está constituido de una materia coloidal. c) Muchos de los alimentos que ingerimos son coloides: el queso, la mantequilla, las sopas claras, las jaleas, la mayonesa, la nata batida, la leche. d) En la industria, los cauchos, los plásticos, las pinturas, las lacas y los barnices son coloides. e) En la fabricación de las cerámicas, los plásticos, los textiles, el papel, las películas fotográficas, las tintas, los cementos, las gomas, los cueros, lubricantes, jabones, insecticidas agrícolas, detergentes, purificación y flotación de minerales, dependen de la absorción en la superficie de materia coloidal.